大數據與電網的融合將成為未來電網的發展方向

近些年，隨著全球經濟總量和規模日益加大，全球面臨的能源資源瓶頸和生態失衡日趨嚴重。根據國際能源署測算，目前，煤炭在全球一次能源消費中的比重約為27%，石油為33%，天然氣為21%，化石能源合計為81%。而包括水電、核電、風能、太陽能、生物質能在內的非化石能源等僅占19%。未來，新能源比重拓展空間十分巨大。
  國家電網公司董事長劉振亞在其著作《全球能源互聯網》中，提出的清潔替代和電能替代(“兩個替代”)對改變全球能源秩序，維護全球能源安全，重塑全球能源治理架構，實現人類能源可持續發展具有極為重大的戰略意義?！皟蓚€替代”代表著全球能源發展的大趨勢，也代表著全球能源治理的新架構。
  從國內情況看，中國經濟社會發展面臨資源制約、環境污染、生態退化的嚴峻挑戰，粗放的資源依賴型的發展方式已難以為繼。2012年，我國一次能源總消耗已達到36.2億噸標準煤，占全球的21%，創造了11%的GDP。我國單位GDP能耗是世界平均水平的2倍，是發達國家的4倍，高能耗、高排放、低效率的發展方式導致總能耗不斷上升。我國工業行業單位能耗，如粗鋼能耗、水泥綜合能耗、有色金屬綜合能耗、煉油單位能量因數能耗、乙烯綜合能耗以及火電供電煤耗等，與世界先進水平相比仍有較大差距。近10年來，我國能源消費彈性系數平均高達0.7左右，能源環境壓力和發展瓶頸日益增大。
  國際經驗表明，發達國家在第一和第二次工業革命中，對化石能源的過度消耗和對地球環境容量的過度占用，造成了今天世界性資源缺乏和全球生態安全以及氣候變化等全球環境災難，嚴重壓縮了未來全球的資源供給和環境容量的空間。因此，發展中國家不可能再沿襲發達國家以無節制地消耗地球資源和以生態環境損壞為代價的工業化模式。
  當前，僅占全球國家數額20%的發達國家擁有10多億人口，其人均能源消費高達6.5噸標準煤，是發展中國家的3.8倍。在其能源消費總量基本趨于穩定的情況下，可以通過大力發展可再生能源來替代化石能源消費，改善能源結構，逐漸向可再生能源體系過渡。
  此外，全球能源消費與資源稟賦之間存在空間的異質性，如何克服能源分布的不平衡和稟賦差異，使其更有效率地服務于整個人類社會，形成覆蓋全球的能源供需平衡與調節體系，是未來世界可持續發展面臨的巨大挑戰。我們需要一種新的全球能源體系和能源治理架構，以解決上述發展困境和難題，因此，全球能源互聯網呼之欲出。
  隨著以制造數字化、能源網絡化、電力分散化、汽車電動化為核心的第三次工業革命的到來，以互聯網通信以及分布式可再生能源相結合的全球能源互聯網正在形成。
  全球能源互聯網由跨洲、跨國骨干網架和各國各電壓等級電網構成，連接“一極一道”(北極、赤道)大型能源基地，可適應各種集中式、分布式電源，能夠將風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶，是服務范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺，具有網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的特征。
  全球能源互聯網可以有效解決全球能源資源分布和市場需求嚴重失衡的問題。如今，貿易全球化、生產全球化、金融全球化、區域經濟一體化等早已滲透到能源領域，各國能源相互依賴加深，能源安全已經超越消費國和生產國的界限，呈現出全球化的特征。以石油為例，中東和俄羅斯石油產量約占全球的45%，其消費量只占13%;北美、歐洲和亞太石油產量只占全球的36%，而消費量卻占76%以上。
  在清潔能源消納方面，由于能源消費市場不集中，加上風能、太陽能集中規?；_發，特高壓遠距離電力傳輸技術正成為必然趨勢。因此，要消納更多清潔能源，并且解決分配消費市場與能源富集地的之間的矛盾，必須加快全球能源合作，實現“能源一體化”，創造一個更加一體化、競爭充分的市場和能源合作機制。比如，建立地區性共享能源儲備，構筑面向未來的，包括天然氣管道建設、智能電網建設、新能源網絡建設在內的能源基礎設施藍圖等。
  全球能源互聯網帶來能源使用形式、生產方式、存儲形式、分享機制等廣泛變革。根據世界生物能源協會預測，到2020年，30%的電力將來自綠色能源。以交通為例，到2030年，電動汽車的充電站和氫能源燃料電動車會普及全球，并將成為提供分散式輸電、送電，且可移動的電力基礎設施。到2040年，75%的輕型汽車將由電驅動。電動汽車將成為能源互聯網的基礎設施，為氫燃料車、家庭和工廠提供充足的電力，并形成全新的經濟模式。 
  隨著大數據相關技術的發展，能源管理智能化已經成為新的大趨勢。一方面，能源產業可以利用大數據分析天然氣或其他能源的購買量、預測能源消費、管理能源用戶、提高能源效率、降低能源成本等。另一方面，大數據與電網的融合可支持智能電網的發展，涉及從發電到用戶的整個能源轉換過程和電力輸送鏈，與智能電網相關的，如智能電網基礎技術、大規模新能源發電及并網技術、智能輸電網技術、智能配電網技術及智能用電技術等，都是未來電網的發展方向。
因此，做好能源互聯網的戰略頂層設計已經勢在必行。我國必須以發展能源互聯網為契機，加快提升基礎制造和能源生產能力，做好關鍵技術和設備的儲備，將積極發展全球能源互聯網提升為重大的國家戰略。